VLSI_6_HSPICE.ppt

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1、集成电路设计原理-HSPICEMOS建模与仿真李小进华东师范大学信息学院电子系课程内容和学习目的内容SPICE技术介绍Star-HSPICE仿真MOS管电流－电压方程SPICE网表SPICE工具使用介绍Star-HSPICE仿真反相器目的：了解SPICE电路仿真技术，掌握SPICE基本电路设计方法。9/20/2021---22©CMOSDigitalIntegratedCircuits–3rdEditionSPICE技术介绍UCBerkely于20世纪70年代末期推出。SPICE是一种通用的电路仿真工具，是电路设计必不可少地计算机辅助

2、设计工具，在微电子工业和教学机构中应用非常广泛。如今SPICE已经成为电路仿真的实际标准。LEVEL3支持>2um器件BSIM3支持深亚微米器件众多知名的Foundry厂商提供SPICE模型众多的fablessDesignHouse均采用SPICE来进行电路设计。9/20/2021---33©CMOSDigitalIntegratedCircuits–3rdEditionHSPICE简介Hspice是一个电路模拟仿真软件，在给定电路结构和元器件参数的条件下，它可以模拟和计算电路的各种性能。特点：给定电路的结构（电路网表netlist）

3、和元器件参数,以及指定元器件的参数库；确定分析电路特性所需的分析内容和分析类型，即加入激励源和设置分析类型；可灵活地定义电路的输出信息和变量。9/20/2021---44©CMOSDigitalIntegratedCircuits–3rdEdition实例：MOSI-V曲线仿真*MOSIV.PROT.OPTIONSLISTNODEPOST*.TRAN200P20N.dcvds03.30.1vgs03.30.5.PrintV(vgs)i1(m1)M1dg00nchw=5UL=3UAS=37.5pps=25uAD=94.5PPD=43uv

4、gsg0vdsd0.ModelnchNMOS(VTO=0.85KP=45ULAMBDA=0.05GAMMA=0.32+PHI=0.58PB=0.878CJ=9.7E-5+CJSW=3.56E-10CGSO=2.87E-10CGDO=2.87E-10MJ=0.5MJSW=0.5).END使用Star-HSPICE仿真采用LEVEL1模型仿真2.1.参数定义参见P110-表4.19/20/2021---55©CMOSDigitalIntegratedCircuits–3rdEditionHspice输入文件的语句和格式Hspice输入文件

5、的组成：电路标题语句电路描述语句分析类型描述语句输出描述语句注释语句结束语句等六部分构成9/20/2021---66©CMOSDigitalIntegratedCircuits–3rdEdition网表组成－标题&电路描述1电路的标题语句电路的标题语句是输入文件的第一行，必须设置。它是由任意字母和字符串组成的说明语句。9/20/2021---77©CMOSDigitalIntegratedCircuits–3rdEdition电路描述语句电路描述语句组成：定义电路网络拓扑结构元器件参数描述语句模型描述语句电源、信号源语句等组成所处位置

6、：可以在标题语句和结束语句之间的任何地方。电路元器件命名规则：电路元器件名称必须以规定的字母开头，其后可以是任意数字或字母。电阻，电容，电感等无源元件描述方式如下：R11210k(表示节点1与2间有电阻R1,阻值为10k欧)C1121pf(表示节点1与2间有电容C1,电容值为1pf)L1121mh(表示节点1与2间有电感L1,电感值为1mh)9/20/2021---88©CMOSDigitalIntegratedCircuits–3rdEdition电路描述二极管描述DXXXXN+N-MNAMED为

7、元件名称N+和N-分别为二极管的正负节点MNAME是模型名可选项：AREA是面积OFF：直流分析所加的初始条件IC=VD：瞬态分析的初始条件。双极型晶体管QXXXXNCNBNEMNAMEQ为元件名称NCNBNE：集电极，基极，发射极和衬底的节点（缺省时，NS接地）后面可选项与二极管的意义相同。IC表初始条件可选条件9/20/2021---99©CMOSDigitalIntegratedCircuits–3rdEdition电路描述结型场效应晶体管JXXXXNDNGNSMNA

8、MEJ为元件名称NDNGNS为漏，栅，源的节点MNAME是模型名后面为可选项与二极管的意义相同。MOS场效应晶体管MXXXXNDNGNSNBMNAME